人群激励下的钢桁架人行天桥振动分析
发布时间：2021-01-16 09:28
随着我国城市的发展,人行桥作为一种非常常见的结构出现在城市的各个角落供行人跨越来缓解交通压力。然而人行桥结构的振动问题不仅影响结构的使用寿命,更会影响桥上行人的通行安全。以往对人行桥的振动研究大多采用梁桥结构。本文针对长沙市某钢桁架人行天桥进行分析,借助国内外学者的研究成果和利用Midas软件分析得到了钢桁架人行天桥振动的一般规律,并对该桥的振动舒适度进行了评价。主要的研究成果如下:1.对行人步行力模型、人桥相互作用理论和人行桥人致振动分析方法进行阐述,确定本文采用的行人脚步力荷载模型,用基于傅里叶三角级数的行人步行力模型对钢桁架人行天桥的竖向振动进行分析,将人桥的相互作用简化为强迫振动问题。2.用Midas软件建立钢桁架人行天桥的有限元模型,对模型进行特征值分析,得到该天桥结构刚度大,结构的一阶竖向基频远大于行人正常行走的频率。3.利用Midas软件对行人在正常行走、慢跑、快跑的状况下,人行天桥的动力响应进行分析,得出天桥在人群作用下的一般响应规律。4.分析了多名行人分批次过桥时,人行桥的动力响应。最后得出:行人分批次过桥后产生的速度响应变化不大,而结构的加速度响应明显减小。5.从挠...
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１夜晚灯光下的“千禧桥”??２??
励荷载的试验落足曲线和实际情况下的行人脚步力不一样。目前公认的人行桥在行人荷??载作用下的响应分析中采用的是ＩＡＢＳＥ，即国际桥梁及结构工程协会发布的步行荷载的??落足时程曲线，具体如图１．２所示⑴。??ｇ?ａ－Ｇ?■｛／?！??ｆ．．．．．．．．．．．．．ｉ—、—?才＼ｆ＼．．．．．．＂ｉ．．．．．．．．—－—－．．．．．．＼．．．．．．．ｒ了一一．一．ｉ—??ｉ?ｆ???ｖ—＾?…??０．２?－Ｉ——Ｉ——！——；——：——｜??！?１——！?！?：——！——－ｉ——Ｉ——■！——??＿?＾?！ｌ?ｊ?Ｊ?Ｉ?｜?｜?｜?ｊ?Ｉ?｜?｜?ｊ??０，１，—＂厂—１—］—丨—．１——Ｔ￣—１—「—；ｒ？＋．．厂一一Ｓ—；—＾ｌ—Ｆ”…１——”一??〇?ｉ?１?１?１?１?１?ｒ—Ｉ?１?１?ｉ?ｉ?１?ｉ?ｉ?ｉ?１?ｉ?ｉ???０?０．０５?０，１５?０．２５?０．３５?０，４５?０．５５?０．６５?０．７５?０．８５：??时间（秒）??图１．?２国际桥梁及结构工程协会连续步行荷载时程图??１．２．３人桥相互作用研究现状??行人和人行天桥均是独立的个体，行人通过人行桥时，人行桥和行人之间产生相互??作用而发生振动是必然的。然而，行人本身是一个能够感受外界细微变化的独立系统而??且带自控功能，不仅桥梁的变化能够为人自身所能感受到，而且人体本身也能立马根据??桥梁的反应做出相应的调整。这就对行人和桥梁的耦合作用的机制的数学模拟要求较??高。车辆的惯性大
选用天桥的材料和结构形式尽量使得天桥的一阶固有频率偏离大多数行人行走时??的步频范围。行人的步行频率会对步行力的时程产生决定性的影响，因此我们观测试验??的研宄的重点主要放在行人的步频上。研宄表明，步行频率的增加会使得图２．１中的竖??１４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于稳态简谐激励的人行桥模态参数识别[J]. 温青,华旭刚,陈政清,王文熙,牛华伟. 中国公路学报. 2017(02)
[2]大跨度双层曲线斜拉桥人致振动减振优化与实测验证[J]. 华旭刚,温青,陈政清,杨勇,王文熙,牛华伟. 振动工程学报. 2016(05)
[3]大跨度双层曲线斜拉桥人致振动试验研究[J]. 温青,华旭刚,陈政清,杨勇,康孝先. 振动工程学报. 2016(04)
[4]人-桥竖向耦合振动计算方法[J]. 谢旭,钟婧如,张鹤,张治成. 振动与冲击. 2016(05)
[5]钢桁架人行天桥的振动实测分析与舒适度评价[J]. 李强,单美弟,黄铭枫,陈驹,冯鹤. 深圳大学学报(理工版). 2015(01)
[6]人-桥动力相互作用下侧向振动的动力放大系数分析[J]. 宋志刚,张尧. 振动与冲击. 2015(01)
[7]人-桥竖向动力相互作用效应理论与试验研究[J]. 李红利,陈政清. 土木工程学报. 2014(06)
[8]考虑荷载随机性的人行桥人致振动计算方法研究[J]. 李红利,陈政清. 湖南大学学报(自然科学版). 2013(10)
[9]人行天桥结构振动舒适度定量化与振动特性实测研究[J]. 冯鹏,金飞飞,叶列平,朱松晔. 振动工程学报. 2013(04)
[10]人行桥动力特性测试及振动舒适度分析[J]. 蔡辉,何卫,陈琳琳,谢伟平. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2013(02)
博士论文
[1]基于响应谱方法的人行桥人致振动响应研究[D]. 李红利.湖南大学 2013
[2]人行桥人致振动特性研究[D]. 袁旭斌.同济大学 2006
硕士论文
[1]行人—桥梁多自由度系统耦合振动研究[D]. 张彦伦.华南理工大学 2013
[2]步行激励荷载作用下人行天桥的振动舒适性研究[D]. 高海涛.青岛理工大学 2010
[3]车辆及人行荷载激励下钢结构人行桥的动力响应分析及舒适度评价[D]. 付一小.合肥工业大学 2010
[4]桥梁振动控制的初步研究[D]. 肖艳平.西南交通大学 2005
本文编号：2980573
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１夜晚灯光下的“千禧桥”??２??
励荷载的试验落足曲线和实际情况下的行人脚步力不一样。目前公认的人行桥在行人荷??载作用下的响应分析中采用的是ＩＡＢＳＥ，即国际桥梁及结构工程协会发布的步行荷载的??落足时程曲线，具体如图１．２所示⑴。??ｇ?ａ－Ｇ?■｛／?！??ｆ．．．．．．．．．．．．．ｉ—、—?才＼ｆ＼．．．．．．＂ｉ．．．．．．．．—－—－．．．．．．＼．．．．．．．ｒ了一一．一．ｉ—??ｉ?ｆ???ｖ—＾?…??０．２?－Ｉ——Ｉ——！——；——：——｜??！?１——！?！?：——！——－ｉ——Ｉ——■！——??＿?＾?！ｌ?ｊ?Ｊ?Ｉ?｜?｜?｜?ｊ?Ｉ?｜?｜?ｊ??０，１，—＂厂—１—］—丨—．１——Ｔ￣—１—「—；ｒ？＋．．厂一一Ｓ—；—＾ｌ—Ｆ”…１——”一??〇?ｉ?１?１?１?１?１?ｒ—Ｉ?１?１?ｉ?ｉ?１?ｉ?ｉ?ｉ?１?ｉ?ｉ???０?０．０５?０，１５?０．２５?０．３５?０，４５?０．５５?０．６５?０．７５?０．８５：??时间（秒）??图１．?２国际桥梁及结构工程协会连续步行荷载时程图??１．２．３人桥相互作用研究现状??行人和人行天桥均是独立的个体，行人通过人行桥时，人行桥和行人之间产生相互??作用而发生振动是必然的。然而，行人本身是一个能够感受外界细微变化的独立系统而??且带自控功能，不仅桥梁的变化能够为人自身所能感受到，而且人体本身也能立马根据??桥梁的反应做出相应的调整。这就对行人和桥梁的耦合作用的机制的数学模拟要求较??高。车辆的惯性大
选用天桥的材料和结构形式尽量使得天桥的一阶固有频率偏离大多数行人行走时??的步频范围。行人的步行频率会对步行力的时程产生决定性的影响，因此我们观测试验??的研宄的重点主要放在行人的步频上。研宄表明，步行频率的增加会使得图２．１中的竖??１４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于稳态简谐激励的人行桥模态参数识别[J]. 温青,华旭刚,陈政清,王文熙,牛华伟. 中国公路学报. 2017(02)
[2]大跨度双层曲线斜拉桥人致振动减振优化与实测验证[J]. 华旭刚,温青,陈政清,杨勇,王文熙,牛华伟. 振动工程学报. 2016(05)
[3]大跨度双层曲线斜拉桥人致振动试验研究[J]. 温青,华旭刚,陈政清,杨勇,康孝先. 振动工程学报. 2016(04)
[4]人-桥竖向耦合振动计算方法[J]. 谢旭,钟婧如,张鹤,张治成. 振动与冲击. 2016(05)
[5]钢桁架人行天桥的振动实测分析与舒适度评价[J]. 李强,单美弟,黄铭枫,陈驹,冯鹤. 深圳大学学报(理工版). 2015(01)
[6]人-桥动力相互作用下侧向振动的动力放大系数分析[J]. 宋志刚,张尧. 振动与冲击. 2015(01)
[7]人-桥竖向动力相互作用效应理论与试验研究[J]. 李红利,陈政清. 土木工程学报. 2014(06)
[8]考虑荷载随机性的人行桥人致振动计算方法研究[J]. 李红利,陈政清. 湖南大学学报(自然科学版). 2013(10)
[9]人行天桥结构振动舒适度定量化与振动特性实测研究[J]. 冯鹏,金飞飞,叶列平,朱松晔. 振动工程学报. 2013(04)
[10]人行桥动力特性测试及振动舒适度分析[J]. 蔡辉,何卫,陈琳琳,谢伟平. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2013(02)
博士论文
[1]基于响应谱方法的人行桥人致振动响应研究[D]. 李红利.湖南大学 2013
[2]人行桥人致振动特性研究[D]. 袁旭斌.同济大学 2006
硕士论文
[1]行人—桥梁多自由度系统耦合振动研究[D]. 张彦伦.华南理工大学 2013
[2]步行激励荷载作用下人行天桥的振动舒适性研究[D]. 高海涛.青岛理工大学 2010
[3]车辆及人行荷载激励下钢结构人行桥的动力响应分析及舒适度评价[D]. 付一小.合肥工业大学 2010
[4]桥梁振动控制的初步研究[D]. 肖艳平.西南交通大学 2005
本文编号：2980573
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